Le traitement des plaies chroniques représente un enjeu majeur de santé publique, à commencer par les ulcères du pied diabétique qui touchent chaque année environ 18,6 millions de personnes à travers le monde.
Une équipe de l'Université de Genève (UNIGE) et de l'Université technologique de Nanyang (NTU) à Singapour montre comment un pathogène courant,
Enterococcus faecalis, empêche activement la cicatrisation, et comment la neutralisation de ce processus - en bloquant les produits nocifs que cette bactérie génère - peut permettre aux cellules cutanées de se régénérer et de refermer les plaies. Ces résultats sont publiés dans
Science Advances.
Image de microscopie d'un biofilm microbien, révélant l'organisation complexe des cellules microbiennes.
© Université de Genève Souvent aggravées par des infections persistantes, les plaies chroniques peinent à guérir, en particulier chez les personnes diabétiques dont l'hyperglycémie ralentit la cicatrisation. Ce type de plaies constitue ainsi l'une des principales causes d'amputation des membres inférieurs.
Dans une récente étude, une équipe de l'UNIGE et de la NTU à Singapour révèle comment une bactérie opportuniste très répandue,
Enterococcus faecalis, bloque activement la réparation des tissus. Les scientifiques montrent également qu'en neutralisant ce mécanisme, il est possible de restaurer la capacité des cellules cutanées à se régénérer, réduisant ainsi les risques de complications et d'amputation.
Codirigée par Guillaume Thibault, professeur associé à la School of Biological Sciences de la NTU, et Kimberly Kline, professeure ordinaire au Département de microbiologie et médecine moléculaire de la Faculté de médecine de l'UNIGE ainsi que membre du SCELSE - Singapore Centre for Environmental Life Sciences and Engineering, l'équipe a découvert que la bactérie n'utilise pas de toxine classique pour perturber la cicatrisation, mais détourne un produit de son propre métabolisme.
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E. faecalis utilise un processus métabolique jusqu'alors non reconnu, appelé transport extracellulaire d'électrons (EET), qui produit en continu du peroxyde d'hydrogène, une espèce réactive de l'oxygène particulièrement agressive pour les tissus vivants", explique Aaron Tan, chercheur au SCELSE et premier auteur de l'étude.
Un stress oxydatif qui paralyse les cellules de la peau
Le peroxyde d'hydrogène, couramment utilisé comme désinfectant industriel et agent de blanchiment, devient problématique lorsqu'il est généré directement au sein d'une plaie infectée. Les scientifiques ont montré que ce composé, produit par la bactérie, induit un stress oxydatif important dans les kératinocytes — les cellules responsables de la réparation cutanée. Ce stress active un mécanisme de défense cellulaire lié aux protéines mal repliées, qui finit par paralyser les cellules et les empêche de migrer pour refermer la plaie.
Pour confirmer le rôle central de ce processus, les scientifiques ont utilisé une souche génétiquement modifiée de
E. faecalis dépourvue de la voie EET. Résultat: la production de peroxyde d'hydrogène a fortement diminué et la bactérie n'a plus été capable de bloquer la cicatrisation.
L'équipe a ensuite évalué si la neutralisation du peroxyde d'hydrogène pouvait inverser les dommages. En traitant les cellules cutanées avec de la catalase — une enzyme antioxydante naturellement présente dans l'organisme et capable de dégrader le peroxyde d'hydrogène — elle a réduit le stress cellulaire et restauré la capacité des cellules à migrer et à réparer les tissus.
Vers de nouvelles approches thérapeutiques
"Nos résultats montrent que c'est le métabolisme même de la bactérie qui constitue l'arme, une découverte surprenante et jusqu'ici inconnue", souligne Guillaume Thibault. "Plutôt que de chercher à éliminer la bactérie avec des antibiotiques — une stratégie de plus en plus difficile et qui favorise la résistance — nous pouvons désormais envisager de neutraliser les produits nocifs qu'elle génère et ainsi rétablir la cicatrisation."
L'étude établit un lien direct entre le métabolisme bactérien et la dysfonction des cellules hôtes, ouvrant la voie à de nouvelles stratégies thérapeutiques pour les plaies chroniques. Elle suggère notamment que des pansements enrichis en antioxydants, comme la catalase, pourraient constituer une approche prometteuse. Ces résultats pourraient, à terme, déboucher sur de nouveaux traitements pour les patientes et patients souffrant de plaies qui ne guérissent pas, un enjeu majeur de santé publique.